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关键词:盐渍土地基;施工技术;强夯置换法
Abstract: this paper mainly to xinjiang somewhere highway construction as the research object, salinization soft soil foundation construction of some problems existing in the points is analyzed, and some of the construction of the foundation project, and through the engineering testing the plan research, and finally determined that the construction technology, looking for is applicable to the construction method and salinization foundation processing technology, and the special foundation sections of the problems encountered in the construction of the solution.
Keywords: saline soil foundation; Construction technology; Replacement method of dynamic compaction
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
该工程大多数路段位于盐湖区,盐渍化相当严重,因此,结合该工程盐渍化软土地基施工中遇到的实际问题,并根据采取的实际措施与方法,研究不同地质情况下的路基施工,提出强夯置换处理技术,对其进行施工工艺的研究和讨论,最终寻找出适合盐渍土路段的地基施工工艺和方案。
1、工程地质概况
湖区表层土的含盐量超过百分之九十,深层土含盐量也在百分之六以上,属于强--过盐渍土。该地区盐分的主要组成成分有氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化铵和氯化钙等,属于氯盐盐渍土,此外还含有少量的硫盐酸。该区土质厚度可达二十米以上,土质构成主要是粉土、粉质粘土、粘土、砂土为主,地下水表层潜水,水位在1至2米,下层为卤水层,水头高度为2至5米。该道路工程所经过路段的地质情况如表1所示:
表1 工程地质情况
2、地基处理方案设计
经过道路施工勘探,该区地表以下一米范围内,含水量达到或接近液限,大部分路段的天然空隙比大于1,抗剪强度非常低,最终对地基的评定确定为盐渍化软土地基,承载能力只能达到60-122 kPa,对于高速公路而言,这是不能满足需求的,因此需要对该路段地基进行处理。根基实际地下水情况与地质情况,最终确定在该路段采用强夯置换的方案进行施工,如表2所示。并进行进一步的讨论和分析其可行性。
表2 地基处理方案
3、强夯置换处理方案的实施及产生问题
按照设计的要求,在强夯置换施工之前,首先要进行试验工程,然后根据在试验路段的结果与出现的问题,对设计方案进行修改与整理,在此基础上制定出正式的施工方案,以此来指导整个工程施工。设计阶段初步提出了以下施工工艺:第一,在需要夯实的施工场地先铺设半米厚的砂砾垫层;第二,施打夯孔时要采用分序隔打的方式,使用圆柱形夯锤按布置点按顺序进行夯击,夯击到控制深度时,填充石料,石料直径不宜过大。第三,石料填满后进行第二次夯击,到达控制深度后,再次进行石料填埋,石料填至地面后进行第三次夯击,至控制深度后用石料填平,开始碾压至少三遍。第四,夯击时,第一、二次夯击次数根据资料确定,第三遍夯击三次,且最后一击沉量不低于5厘米。
在进行强夯置换处理施工的过程中,主要采用以上工艺进行施工,但是还存在一些问题:第一,各个夯点都采用三遍夯击,每次三击,各夯点共进行九次夯击;第二,通过现场的观测,每遍夯击的最后一次基本上都超过控制量5厘米 标准;第三,对不同的施工路段,没有根据地质条件调整适合的夯击数;第四,采用连续夯击的方式;第五,进行三次夯击之后,用石料填平夯坑至地面,然后只用推土机进行平整,没有用振动压路机碾压,振压次数不够。在施工结束后28 d后,进行平板载荷和动力触探试验,试验结果:墩体密实度松散一稍密,地基的承载能力没有达到设计的要求,试验路段的地基处理不合格。
4、 问题分析、对策及施工工艺
4.1问题分析与对策
根据对施工现场及施工过程的观察,找出了强夯置换方案在操作中存在的主要问题:进行三遍夯击时,每一遍夯击的次数没有达到设计要求,每遍夯击最后一击的沉量没有打掉设计标准;试验段没有进行试夯;两遍夯击进行连续夯击,因为地下有承压卤水层,压力来不及消散,地基在处理好后的一个月左右出现不同程度的沉降。针对这些强夯置换过程中的主要问题,提出对试验段进行试夯工程,其结果较为理想,因此确定该施工工艺是可行的。
在试验段,选用分离式路基Zk602+550~Zk602+700和Yk600+600~Yk600+800盐渍化软土地基段,这两段工程路段主要是低液限粉土层,厚度未揭穿,两段工程地质层主要为低液限粉土层,软塑,厚度未揭穿,地下水表层潜水,水位在1至2米,下层为卤水层,水头高度为2至5米。试验段地质情况与之前强夯置换地基处理段大概类同。
4.2强夯置换施工工艺
通过试验段采用的3 000 kN•m、3 500 kN•m和4 000 kN•m强夯置换单击夯击三级能量,实现对夯锤高度的调节,然后分析夯击能对地基的影响效果。具体施工方法如下:
(1)夯击之前要在施工长度店铺半米到一米后的碎石、砂砾或卵砾石,石料颗粒不宜过大,一般直径在10cm以内,然后对其表面进行振压两次。
(2)采用隔空分序的方式对夯孔进行施打。对夯坑施打的深度控制在一米五至两米,第一遍夯至控制深度后,用石料填满,石料颗粒最大直径控制在30cm以内;然后进行第二遍夯击,同样至控制深度一米五至两米后,再填石料,石料填至地面高度后振压三遍 。
(3)进行三遍夯击,每一次的夯击都要按照工程实际地质条件进行试夯。试夯的标准为:第一遍单击夯击能量在2 000—4 000 kN•m,后两次的夯击沉量平均值不能超过10cm深度。
(4)进行完一次夯击之后,要停止一段时间再进行第二次夯击,时间的长短由土中超静孔隙水压力的消散时间所决定。如果实测资料相对缺少时,根据地基土的渗透性来决定,如果是粘性土地基,那么渗透性就较差,时间间隔应该控制在一个月左右;如果是渗透性较好的粉性土,时间间隔在两周左右。根据实际施工情况,由于地基承压卤水层的影响,该段地基主要以低液限粉土和粉土质细砂为主,夯击的间隔定位两周,在完成第三遍夯击之后,填卵砾石至地基表面厚度50cm以内,最后进行碾压三遍。
4.3地基处理效果检测
静载试验在施工结束后的28d进行,试验结果如表3所示:(1)单击夯击能控制在设计规定的范围内,强夯置换处理盐渍化软土地基的单墩承载能力达到设计要求,地基处理的结果经检验为合格。(2)试验过程中,单墩最大加载量时,墩体的下沉随夯击能量的增加而逐渐减小。(3)在地基处理效果得到保证的基础上,可以采用能量低的夯击能量级,防止周围结构受到振动的影响。
表3强夯置换地基处理效果检测结果
5、结论
根据该地对盐渍化软土地基施工的实践经验,采用何种地基处理的方案要根据该路段经过区域的水文情况和地质层情况而定,然后确定施工方案,对方案进行分析比对,经过验证后,选择适合该路段的地基处理方案。强夯置换施工工艺的出现解决了盐渍化软土地基施工中的问题,适合于盐湖区的道路施工。本文的研究,主要目的在于希望对类似工程条件下的道路路基施工提供一些建设性的意见和建议。
参考文献
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[关键词]强夯 淤泥质粉砂 降水 级配碎石铺设
中图分类号:P426.6文献标识码: A 文章编号:
工程概况和地质条件
苏州港常熟港区兴华作业区件杂货码头位于常熟沿江经济开发区,长江南侧,科泓公司西北面。场地现为空地,杂草丛生,场地大部分原为河道,现已回填。天然地面高程在3.1~5.3m左右(1956年黄海高程系),港区陆域设计高程为5.3m,工程建成后将作为区件杂堆场使用。
根据勘探资料,钻探揭示,场地钻探深度范围内岩土层均为第四系全新统长江冲积底层,依据土层性质、地质成因、工程地质特征和区域地质资料分析对比,上层土如下:
①层(Q4ml):灰、灰黄色粉土、粉砂,局部杂粉质粘土薄层,含大量碎石块、植物根茎等,软硬不均,主要为人工填土。场地普遍分布,层厚2.0~5.6m。
②层(Q4al):灰、灰黄色粉质粘土,局部杂粉土薄层,含腐殖质。可塑状态,场地大部分分布,一般层厚0.7~2.1m。
③层(Q4al-pl):灰色粉土,局部夹粉质粘土薄层。很湿,稍密~中密状态,场地普遍分布,层厚1.2~4.6m。
试夯施工
根据设计施工要求,本工程地基处理后强夯区地基承载力不小于120KPa,工后残余沉降值,道路不大于30cm,件杂货堆场不大于50cm。
根据施工设计要求,采用强夯法进行地基处理,强夯之前须选择典型地质区域进行试夯,我们共选择两处试夯区域(50m×50m),在堆场西北角的试夯施工区域发现地面以下约1.5m处(标高+3m左右)有厚50cm左右的淤泥质粉砂(地质报告显示为粉砂,肉眼看起来像淤泥,因此暂称为淤泥质粉砂),颜色为灰褐色,含水率很高,见下图(从土层中渗出来的褐色液体)。采用井点降水1周后,地下水已经降到夯锤面以下2.5米,而这层淤泥质粉砂仍然含水率较高,说明这段砂层透水性较差,地址报告显示渗透系数只有10-5cm/s。
根据设计要求,地基处理影响深度至地面以下6m,使表层4m形成一个应力比较均匀的硬壳层。这层粉砂层内含的水分若排不出去将会严重影响强夯的效果,单点夯击数2~3击后便会出现“吸锤”现象,产生无效夯击,而设计每点夯击数为5~7击。按原降水方案只有单一的轻型井点降水和排水沟降水,而该层流砂渗透系数较小,降水时间将会大大延长,而建设单位合同工期不允许,不能满足工程进度的要求。因此决定采用以下改进措施:(1)采用纵横开挖排水沟的方法排处淤泥质粉砂层水,沟宽1米、深1.5米,排水沟布置在排管之间,间距约10m,纵横交错,排到附近的一个河道。(2)井点管长短间隔布置,短井点管长3.0m,长井点管长6.0m,立管间距1.5m左右,卧管间距10米。根据布置的水位观测孔查看深层降水情况,通过“随机挖坑”查看淤泥质粉砂的含水情况及排水效果。
表1 降水10天前后比较
从上表可以看出,相等的降水时间内,采取改进方案措施后,淤泥质含水量有明显下降,降水后强夯每点的夯击数也明显增加。
试夯完成后静载试验满足设计要求,根据试夯结果及地基处理效果,确定以下强夯参数:锤重15吨,强夯夯能1500KJ~2000KJ,夯点间距5m,夯点成梅花形布置。强夯总计3遍,每点夯击5~7击,强夯施工完成后采用1000KJ夯能普夯一遍,普夯间距2.5m。夯机选用两台50吨履带式强夯机。
大面积强夯后出现的若干问题讨论
根据试夯确定的相关施工参数进行大面积强夯施工,施工中现场人员仔细记录落距、夯沉量、每点夯击数,严密观测排水情况,排水达到要求后方可进行施工。
强夯完成后按照施工规范要求进行静载试验,均满足设计要求。部分地下管线、给排水构筑物完成后即开始准备进行级配碎石铺设施工,项目部首先开始进行级配碎石的试铺工作,最后选择东北角大约4000平米的区域作为级配碎石典型施工区域。第一步,使用推土机整平场地,根据设计标高预留碾压下沉量,但是在整平过程中发现表层土含水量较大,当时采取周围开挖排水沟的方法,认为再通过碾压应该没问题。整平后,然后进行第二步,开始安排振动压路机进场碾压,碾压级配碎石碾压过程中,发现碎石垫层沉降量大,起伏变形较大,因此振动压路机碾压遍数只有2~3遍,碾压完成后的级配碎石垫层也比较松软,人踩上去能感觉碎石垫层是有弹性的,略有泛水现场,压实度预测难以达到设计要求。
经过仔细查找原因,分析研究发现,原因还是出在这一层淤泥质粉砂层上,地基强夯处理完后,连续下过几场大雨,堆场上面积水比较严重,由于淤泥质粉砂层渗透系数很小,虽然场地周围挖有排水沟,所以这层淤泥质砂层经过积水浸泡,含水量仍然很大,导流淤泥质砂层及砂层以上表层土长时间处于一种湿透的状态,压路机碾压过后土体仍然比较松软。因此无法进行上层级配碎石铺设等结构施工。
最后通过各方技术人员研究讨论,得出以下几种方案:
(1)、将这层淤泥质粉砂层挖除回填良好砂,重新进行强夯。由于这层粉砂层在堆场施工范围内分布比较多,这种方案将大大增加施工成本,并延长施工工期,难度较大。
(2)、首先将表层50cm土挖除,并换填成石灰稳定土,因为石灰稳定土具有一定的强度和耐水性,施工期能够避免雨水集中渗到下部的淤泥质粉砂内;同时采用管井降水,将表层水排掉。最后整个场地使用振动压路机进行碾压,压实度满足要求后进行级配碎石铺设。该方法较第一种方案可行性高,施工成本低,比较经济可行。
(3)、同第2种方案,只是将石灰稳定为山皮土。
(4)、土质不做处理,仅将整个场地推平,并留坡度,避免给水,周围开挖排水沟,同时进行管井降水,待表层水降下去以后再进行场地碾压,级配碎石铺设。该方案将大大延长施工工期。
最后建设各方通过综合考虑,决定采用了第二种施工方案,效果显著,上部结构各个方面都能够满足设计要求。
结束语
通过本工程强夯法施工案例,得出以下经验供专业人士共同探讨。
(1)强夯前要充分了解场地内的地质状况、地下水状况,仔细研究地质勘测报告,根据现场地质针对性的选择软土地基加固方法,本工程由于地址勘探报告不全面,未重点标识该层淤泥质粉砂,对施工资源成本造成了不必要的浪费,实际上该层砂不太适合强夯法施工。
(2)强夯法施工过程中,降水很重要,直接关系到地基加固的效果,还有两遍夯击之间的时间间隔也很关键,因土质而异,渗透性差的土质,由土中超静孔隙水压力的消散快慢程度控制,超静孔隙水压力未消散而进行的夯击会造成无效的夯击,影响加固效果。
关键词:强夯;填片石;渗水路基;施工
近年来,城市化发展的逐步加快使我国各地区公路数量逐年增加。成为区域发展的重要经济基础。为能够在此环境下确保公路工程建设的基本质量。最好强夯填片石渗水路基施工势在必行,成为保证区域内公路系统稳定性运行及提高公路施工安全性的有效措施,同时对于有效解决公路工程质量问题也起到一定的帮助作用。
一、强夯填片石路基施工技术概述
填片石渗水路基施工技术一般应用于经过水库库区、深水塘的地段,这种地基比较特殊,主要有如下几点特点:①无法抽干e水和清除淤泥且软弱土厚度、埋深较大路基;②这种路基的填筑高度较大(一般为3~8m)、填方量较多,围堰工程量大,展开填土路基的方式会造成工作量大幅度提高,普通的填土路基是无法实施的;③施工后沉降不能满足设计要求的路段,当远离村庄时,采用强夯处理。水库(K35+850~K36+024.5)和鱼塘(K43+830~K43+940)段路基填方段,水库、鱼塘常年水位高且淤泥较深,经现场勘查采取抛填片石挤淤的施工方案。片石是采用粒径较大的石灰岩材料,彼此之间不具有黏聚力作用,路基的抗剪强度来源于石块颗粒之间的摩擦力、嵌挤力,因此可以维持稳定的强度。从施工技术方面来说,抛填片石挤淤路基也可看作是一种半刚性体,这种结构可以避免较大的变形沉降,加快施工进度且施工简单。
二、强夯填石渗水路基施工方法
1.施工前期准备
(1)场地准备
①场地平整。已具备机械设备进场道路;②施工前量取鱼塘水位是否满足施工要求。保证强夯处理范围内地下水位低于2.0m;③对需要强夯场地范围进行资料收集,标明前期图纸中存在的地下构造物以及管线情况,避免强夯对路基结构造成损坏;④确定强夯放线位置情况,定出场地边线,结合控制点标明夯点定位点。
(2)设备准备
①夯锤:通过内部充填铁砂,焊接钢架龙骨,外部使用钢板密封,接触面采用圆形截面。根据情况确定夯锤重量,经过计算确定夯锤底面直径2.5m,重量为10t,并在夯锤侧面设置3~5个直径250mm的排气孔;②起重机械:在起重机后部设置安全负重,避免夯击时悬臂晃动,选用履带式起重机,保证夯锤的起吊范围;③设置安全脱钩装置,确保紧急时夯锤的安全脱落自动脱钩装置;保证抓钩的强度要求,在上升过程中不打滑、脱钩,保证夯锤的稳定自由落体,避免拉扯;④配置相应数量的挖掘机用于现场的平整以及二次倒运;⑤配置具备标准贯入度、静力触探仪等设备以及土工常规试验仪器;⑥配置全站仪、水准仪等测量仪器。
2.施工参数确定
结合本期工程确定强夯施工参数,确定现场场地的地质条件以及水文资料,具体参数如下:夯击间隔时间、单点夯击能及夯点布置方位。
(1)数据信息
夯锤设计重100kN,底面直径2.25m,落距15m,强夯单夯击能2000kN・m,有效加固深度大于或等于5m。夯击完成后采用低能量满拍两遍,满拍夯击能800kN・m。低能量满拍采用降低落距的方法降低夯击能。对于地下水位较高段(埋深小于3m),应对施工区采用井点降水,夯击时地下水位应低于3m并以能满足强夯施工正常进行为准。试夯完成后对地基承载力进行检验,一般不小于220kPa。
(2)夯击次
结合现场试实夯数据,确定夯击次数以及夯击沉量关系曲线,在每次单点夯击数不小于8次的试验情况下,需满足如下几点:①最后两击的平均夯沉量应该小于或等于5cm;②夯坑周围平面不应产生过大的隆起;③初始夯击时夯坑过大,提升夯锤困难。第一遍夯击:可以按照规定的间距6.0m×6.0m正方形布置。第二遍夯击:在第一遍各夯点正中间穿插一夯点,也是6.0m×6.0m正方形布置;满夯:采用夯点彼此搭接连续夯击两遍。
(3)夯击间隔时间
夯击的基本间隔时间需根据填石路基的基本透水性及夯击孔隙压力消散速度而定。如其实际的分析压力消散速度相对较慢,则夯击间隔实现需间隔较长,以免夯击破坏结构稳定性。若其实际的孔隙压力消散速度较快,则可采用连续夯击的方法,以便于提高夯击的实际效率与速度。
(4)夯点布置及夯距
夯点的布置及夯距的设置首先要按照预期图纸的设计规划而定,在确保其符合图纸设计要求后,可进行夯击点的大致布置工作,其实际的布置形状需按方形进行布置。在首次夯击完成后,需在其实际的夯击中心补插夯点,在此过程中设计夯点的实际距离需保持在6厘米左右。
3.工序及施工流程
(1)施工程序
①清理并平整场地,测量场地高程后铺设50cm粗集料稳压;②同步标示出场地的一次夯击地点,标记整体场地标高;③起重机进场固定,确定夯锤夯点位置;④在夯击钱测得夯击点标高;⑤起吊至预定高度,自由落体夯锤,然后将夯锤重新起吊,夯击过程中出现夯坑倾覆时,应及时调整坑底平整度;⑥重复上述步骤⑤,按设计规定的夯击数及控制标准,完成一个夯点的夯击;⑦换夯点,重复上述步骤③和⑥,直到完成第一遍全部夯点的夯击;⑧每遍夯击完成后及时用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;⑨第一遍夯击完成后,根据试夯情况确定间隔时间后按上述步骤完成第二遍夯击;⑩第二遍夯击完成后,根据夯击情况确定满夯时间后完成满夯;11满夯完成后用挖掘机整平并用压路机碾压。
(2)强夯后数据收集检测以及设置过渡层
强夯的数据收集与检测不容忽视,其实际的检测结果对于确保强夯效果及对路基结构稳定均有保障作用,同时也对过渡层的设置产生一定的影响。因而在实际施工过程中,首先为确保结构强度的稳定,需在渗水路基完成强夯后,可选用挖掘机等机械设备对于表面进行有序的整平工作,并按照测量机顶标高做好路面沉降信息的记录,以便于在后期阶段对相关信息进行查阅。而后选用直径大小相对均衡的碎石进行结构过度,碎石的厚度需保持在30厘米以上。同时需选用重型振动压路机等机械设备进行表面的碾压工作,从而确保表面的平整。最后要选用施工运料车进行路面使用情况测试,根据施工运料车运行对路面的影响来判断路面强夯效果,以便于下一阶段路基填土工作的顺利进行。
三、结语
现阶段,我国强夯填片石渗水路基施工技术种类及方法较多,同时适用环境也有着一定的差别。为提高其实际的应用效果,需按照实际施工的基本要求及计划标准进行选择,以此确保强夯填片石渗路基施工能够切实的在道路施工发挥其重要作用,从而提高我国现阶段道路施工的基础水平,以便于更好及更为有效的利用强夯填片石渗水路基施工优势来保障道路应用安全性及稳定性。
关键词:强夯法;市政道路;路基处理;方案设计;质量
中图分类号: TU99 文献标识码: A
前言
强夯法可以说是当前市政道路工程路基施工中最常用的一种方法,这一方法的使用能够在极大程度上提高地基处理的质量,确保工程后期施工的顺利进行,其最为主要的优势就是应用范围较广,在任何土壤结构中都能够使用,即使是我们最为头疼的软土地基中强夯法也能够取得较为突出的效果,在很大程度上确保了地基施工的质量,并且还能够有效节省施工材料,加快工程施工进程,这些优势也使得该方法在当前地基处理中颇受重视并且其发展前景也极为不错。
一、、强夯法施工技术基本概述及优势分析
1.强夯法施工技术的基本概述
强夯法施工技术主要是针对软土地基进行施工操作的,在施工中利用起吊设备将重量为10t~25t的重锤提升到10m~25m的高处使其自由下落,凭借强大的夯击力与冲击波将土层夯实,合理利用该施工技术可以提高软弱地基的承载力,对改善地基土质具有重大意义。强夯法施工技术应用较为广泛,可以应用在砂土、碎石土、粘性土、低饱和度粉土、素填土以及杂填土等多种地基形式中。
2.强夯法施工技术的优势分析
强夯法施工技术在施工应用中对周围环境影响力较小,常被广泛应用到市政道路工程中,其优势性较为明显。强夯法施工技术在施工过程中具有施工工艺操作简单、机械工具选用简单、适用范围广、地基加固效果好、工程造价低以及施工工期短等诸多优势,强夯法在施工中的应用效果十分显著,基于其在软土地基处理中的优性,其在工程施工中的应用范围也逐渐扩大,现今已经被广泛应用到多种不良土质中,比如粘性土、砂土、湿陷黄土等多种土质中,是软土地基处理中不可或缺的施工技术。
二、强夯法施工方案设计和施工过程
强夯法在市政道路工程地基处理中的应用按照其施工流程和方案设计模式来说主要可以分为以下四步:准备阶段、试夯阶段、强夯施工阶段和最后的夯后处理阶段。下面逐一具体分析。
1.准备工作
在强夯法施工中,其准备阶段是极为重要的,在准备阶段中主要需要我们做的有以下三个环节:①基底处理工作,基底处理主要就是针对在基地存在的一些水分和污染物进行必要的清理工作,清理完成后再填筑一些我们可以使用作为强夯基底的土壤为后期的强夯施工做准备,一般说来,这里土层的厚度不应该约80mm,并且还应该进行必要的预压处理,使其尽可能的平整;②堆填土方施工操作,其主要的目的就是填满土坑,采用必要的运输装置把能够用来作为地基的土壤运输到土方中,然后进行必要的预压处理,在预压过程之后应该使其尽可能的达到设计中所要求的高度,并且因为强夯法的需要应该使其尽可能的比原有的土方多出一部分,以便于确保土方施工的质量;③测量准备工作,测量也是我们在准备过程中需要格外注意的一点,在测量过程中最应该注意的就是对于坐标基准点的确定,然后才能进行具体的放线操作,最终为整个的强夯法施工做好必要的测量准备。
2.试夯阶段
试夯阶段主要是在我们做好了施工准备阶段之后在实夯之前针对地基进行的一个预处理,其主要的目的就是确定具体的夯锤指标,尤其是对于锤体的重量、拉高距离、锤打面积的确定更是我们的主要目标,根据这些具体的指标来确定出强夯法的具体能级,以便于在具体的施工过程中有所借鉴和设置。此外,在试夯过程中还需要我们确定具体施工过程中应该夯击的次数、添加的土层量和夯击的间距等,主要的确定依据就是每一下夯击之后土层下降的程度和周围地形的变化状况,当然既然是试夯阶段就不能够进行过多的夯击操作,一般说来,在夯击一次之后土层下降的距离≤50mm就应该停止试夯操作,具体的评判依据我们可以采用画曲线图的方式来进行确认,横坐标一般为夯击的次数,纵坐标则一般为土层下降的距离,观察曲线的变化,当最后两次曲线点<50mm的话就可以停止夯击,完成试夯操作,然后就可以通过计算来得出具体的指标进而确定出在强夯施工过程中需要我们设置的一些指标。
3.强夯施工阶段
强夯施工阶段是强夯法的具体执行阶段,期施工的水平直接决定着强夯法的执行效果,也就间接决定着地基处理的质量,具体来说,在强夯施工阶段需要我们注意的问题主要有以下几点:①夯击机具的选择,其实这里所说的夯击机具的选择应该在试夯环节中就应该选好,然后在具体的强夯过程中直接沿用试夯机具,一般说来,在具体的施工过程中我们选用的都是履带式的强夯吊机,这种强夯机具的起吊能力是极为突出的,一般都可以达到50t以上,其吊起的高度也是较为符合一般工程需要的,可以达到20m以上,作为该种机具中最为重要的锤体来说其重量也达到17~18t以上,高1.6m,直径达到2.2m,如果高度能够达到标准要求的话其锤重能够达到10t,完全能够满足几乎所有工程的实际需要;②在具体的夯击过程中一般都是采用梅花形来进行夯击的,在夯击过程中还存在着主夯击和副夯击的区别,主副之间应该进行明确的区分,一般说来它们之间的距离逸5m,夯击的顺序也应该是先进行主夯击操作,然后再依次进行副夯击操作,具体的夯击操作按照国家的相关规定来说应该重复进行三次为最佳,也才能够从最大程度上满足地基处理的要求。
4.夯后处理阶段
夯后处理阶段主要是在具体的夯击任务完成后针对路床进行的必要操作,其主要的工作内容就是首先采用必要的机具把夯击过后的地基推平,然后针对路床进行必要的施工以增强其强度和平整度,并且确保其标高符合相关的规定,具体的处理方式是采用添加灰土并且进行逐层碾压。
三、强夯施工质量检测
在地基处理中采用强夯法虽然能够在很大程度上确保施工的质量,但是也需要我们在施工中注意一些主要的问题,尤其是对于一些机具和施工具体操作指标的确定格外需要我们进行确认使其能够满足施工设计的相关要求和规定,最终确保我们的施工完全满足工程规范需要,达到工程结果的相关规定。因此,做好强夯施工的质量检测工作就显得极为重要,它也是对于整个强夯法施工质量的重要保障,具体说来,在强夯法施工中允许我们出现的一些偏差,也就是不会影响到的施工质量的指标有以下几个:①在施工中定位点位移
结语
综上所述,质量是市政道路路基施工中最重要的,而强夯法的使用能够在极大程度上提高地基处理的质量,确保地基施工的顺利进行,但是在具体的强夯法施工执行过程中有存在着很多的问题需要我们去注意,尤其是对于一些指标的合理掌握更是应该引起我们的重视,只有做好了施工中的每一个环节才能真正做好强夯法施工,也才能够有利于市政道路施工的质量。
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关键词:高填方 建设思路 工艺技术
一、项目概况
广州亚运会马术场馆比赛场地总占地2299亩,地形复杂,高山深谷落差大,场内平整土石方工程量大,
整个场平工程施工核心为削山填谷,削去四周设计范围内的山体,回填至山脚溪谷,回填高差最大处有 60m,回填土方量达470多万m3,回填谷底泉眼众多,溪水常流,需进行地下水疏排和软基处理;设计要求填方压实度要求为95%,整体沉降要求0.3%以内。
二、总体建设思路
本工程总体施工方案安排的指导思想是:“依靠科技、精细工艺,严格标准、方案预控”;基本原则是:“充分准备、统筹兼顾、突出重点、技术可行、经济合理”;总体要求是:临时工程设施快速完成,既有道路可通达工点率先开工,试验区先行,防护、排水、环保工程紧跟。
三、工程实施
(1)地表清理
根据地形,施工顺序,地表清理分成挖方区与填方区两大块进行。挖方地表清理原则为“分区清理,由高向低,先挖先清,随清随运”。
(2)土石方开挖
2.1土方开挖施工顺序
本工程采用分层横挖法施工顺序进行开挖。土方开挖从上至下分层开挖,随时做成一定坡势,以利泄水。
2.2土方开挖施工方法
开工前测量放线,放出边坡放开挖线,每层开挖厚度3米至4米,边坡预留30cm左右厚的刷坡厚,设一个开挖平台,并按边坡设计坡度放坡、分级支护,同时在每级平台设排水沟。每开挖一层,进行一次挖方区边坡测量放样和修整,确保边坡坡度尺寸准确,严格控制边坡的坡度、开挖宽度。
土方开挖分级示意图
(3)土方回填
3.1土方回填施工组织及工艺流程
回填作业面,与挖方区相配合。采用自卸汽车运卸填料、推土机初平、精平填料、局部强夯补强和人工局部修整,压路机分层碾压密实的全断面水平分层填筑方案,并分层进行边坡支护和排水。填土按3阶段、4区段、8流程的作业方法施工:
3阶段是:施工准备阶段、施工过程阶段和竣工验收阶段;
4区段是:填土区段、平整区段、碾压区段、检验区段;
8流程是:施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺平整、碾压夯实、面层处理,检验签证、边坡整修;各区段和流程不得交叉施工。施工准备及场地整平原地面处理挖掘机开挖放至卸料平台自卸车从挖方区装料平台至填方区卸料 推土机摊铺(洒水或翻晒)平整 压路机碾压检测压实度修整下一层填筑(每层填筑不大于30cm)。
(4)强夯补强
4.1强夯处理部位
强夯荷载是中高速冲击循环荷载,对土体的加固除冲击过程中形成复合地基,垫层料的夯入使冲击波向深部递,并为土体内孔隙水排出提供了良好通道,提高地基的加固效果。
为保证高填方的压实效果及整体性,减少病害的发生,在施工中遇到以下情况采用强夯补强: 两个标段的搭接面不少于10米范围;土方调配搭接面;软弱土层分布连续的平缓坡地;填筑施工的搭接部位(作业面搭接面、坡面搭接面、旧新搭接面);填土体临空面、搭接面和交界面;高填方位置检测不合格部位。
四、总结
通过广州亚运会马术场馆比赛场地高填方工程,建设中采用了强夯、冲击碾压等各种加速沉降的工程技术措施,亚运会赛后的沉降监测结果表明,沉降已经稳定,变形监测和地质雷达检测成果表明,高填方体是密实均匀的,道面及高填方皆未出现任何开裂,填方坡体、坡脚和排水系统未出现任何异常现象,差异沉降仅有0.57‰,将普遍认为的填方工后沉降控制标准21cm逐渐放宽到51cm,道面曲率系数由1‰放宽到2‰,节约了大量的资金,大大缩短了工期。这一工艺技术的成功实施为珠三角地区高填方工程,提供了非常有技术借鉴和推广的价值。
The study of the programs and means of the large quantities slope construction project in the Pearl River Delta fields
Zou You-lin
【关键词】大面积填土;复合地基;CFG桩
由碎石垫层、CFG桩和桩间土所共同组成的复合地基统称为CFG复合地基桩,这种形式的地基桩身承载力和质量非常好,承载力甚至可以达到350Kpa之上。CFG复合地基桩一般使用在有透水性较强的砂卵石土层中以及最大柱的荷载在4000kn以下(包括4000kn)的情况发生。
1、新建城区大面积填土地基基础工程的概述
我们假设需要在一个大面积填土上建立新建城区,那么关键问题就是这项工程的基础方案,只有选择良好、合理的基础方案才能保证工程的正常进行。
1.1 基础工程信息
新建城区大面积填土地基建立在山区,主要结构为公用建筑和3层―6层的住宅区,住宅区显示的基础为条形,且线荷载的范围是25KN/m―40 KN/m,公用建筑现实的结构为框架,且基础柱荷载的独立范围是2500KN―7000 KN。工程在山区建设的主要分布为耕土、人工填土、残坡积土、卵石层和炭质页岩,其中人工填土中大面积填土地基为无填土地段,且强风化层以及坡残积土都是没有遮盖直接在地面上;残坡积土中承载力普遍在150Kpa左右;卵石层中粒径的范围是20MM―200MM,且中间夹杂中粗砂的比例为20%―40%,承载力普遍在250Kpa左右;炭质页岩中承载力普遍在650 Kpa左右。同时新建城区大面积填土地基的地下水位偏浅,深度只有0.5米―1.2米,并且工程中的地下水贯通到经过山区的河道,所以设计时透水层中的卵石层透水系数设计成为67.6m/d。
1.2 基础工程方案
基础方案的设计需要参考建筑物的结构、土层的岩土地质数据、工程的周围环境、建筑物的荷载特点、以设计出来的施工方案等,通过对上述条件进行数据的收集、信息的勘察、工程的设计、专家的讨论,基本方案为,当工程所在地的主要持力层在天然地基上,且呈现强风化岩层以及坡残积土,则采用天然地基方案;填方方案,又通城填土人工方案,它是利用强夯法的后固结动力来完成,它自身的承载力有150Kpa,即可以充分满足公用以及商业用的承载需求,还可以满足住宅区三层以下的自建需求,同时还为工程的地下管线和道路提供了持力。填方方案的优点是能减少建筑物的不均匀沉降以及沉降;桩基础方案和复合地基方案,这种方案适用于三层以上的住宅区和柱荷载比较大的公用区,它的工作原理是通过填土的加固或者桩基础与桩形成所谓的复合地基,并结合施工工程地形和经验,从而选择最适合的方案。
桩基础方案和复合地基方案的办法有CFG桩复合地基、沉管注桩以及人工挖孔桩、夯扩桩。夯扩桩和沉管注桩方案适用于强夯后填土的地表建筑,此类填土中一般都有长度为400MM的强风化碎石以及建筑垃圾,这种方案的缺点是在施工时原状土与填土所交接出容易产生断裂,并且桩在穿过填土层的强夯加固后难以实现。人工挖孔桩方案是利用率最高的方案,它具有施工质量好、工程易操作、施工易控制的特点,但是相对的也有不少缺点,主要表现为工程施工安全系数比较低、进行人工穿孔时桩穿过砂卵石层的强透水难以实现、施工基础造价太贵、建筑物桩荷载太小、施工工程量大、建筑工期太长以及不能应用于条形基础。CFG桩复合地基是由碎石垫层、CFG桩以及桩间土三者联合形成的,它的优点为可以减少桩的数量、充分发挥出承载中填土的强夯后桩、使复合地基的承载能力达到350Kpa、减少了工程的总造价、缩短了工期,并能有效桩的质量问题,从而达到施工速度快,成孔能力强,配合大直径风动潜孔锤可穿透强风化岩层和砂砾层甚至大直径块石。
以上分析表明,本工程从技术角度看,宜据地质资料和建筑物结构及荷载特点采用CFG桩复合地基和人工挖孔桩两种地基加固方案。
2、设计计算
对于填土地基而言,最关心的是其沉降问题,所以压缩模量E和变形模量E。是 极重要的指标。根据击实土样所得压缩模量为:粉土样16.1 MPa―17.4 MPa,粉质粘土 样8.1 MPa―9.3MPa。根据现场碾压土样所得压缩模量为:粉土样13.55MPa;粉质粘土样7.2MPa。根据工程经验,对一般粘性土,通常≥2.0,在工程中使用才符台地基的实际条件。上述的值完全达到了地基规范的要求,规范指出,对于素填土(一般粘性土,在未经压(夯)实条件下,经过5―10年,认为自重压密已完成,可以作为地基,其压缩模量值最大达到7.PMa。济源商业城工程填土经过压实,对于一部分粉质粘土填料来说,压缩模量达到了规范标准,对于大部分粉土填料来说,压缩模量远超过了规范的标准。
2.1 强夯的加固
强夯的加固原理随土类有所不同概括而言主要有三点:第一、加密作用,指土体中空气或气体的排出;第二、固结作用,指土体孔隙水压力变化而引起的固结;第三、预加变形作用,指土体中各种颗料在结构上重新排列,包括颗料组构成型态的改变。强夯后的地基变了原有的应力状态,从而在地表形成了一定厚度的硬壳层”。可以说硬壳屡强度大小标志着强夯加固效应的大小。对于填土地基而言,夯实的过程就是动力压实与动力固结的过程,对于含泥巾砂的饱和软土层而言,强夯的过程就是动力压实与动力置换的过程。
2.2 设计结果
3、结束语
建筑物基础下地基土为均匀的原状残积土或强风化层时,宜采用天然地基。填土 区3层或3层以下民宅及部分公用建筑、道路、地下管线等建筑物,宜采用强夯后填土作持力层。填土区砖混结构住宅下条形基础,宜采用CFG桩(φ400)复合地基,据线荷载变化(200 kN/m―350kN/m),桩距为1.3 m―3.0m。填土区大柱网公用建筑,当最大柱荷载小或等于4000kN时,宜采用独立柱基下CFG桩(φ450)复合地基。土层中无强透水砂卵石层或最大柱荷载大于4000kN时,宜采用人工挖孔桩基础。土层中有强透水砂卵石层,不论柱荷载大小,均宜采用CFG桩(φ450)复合地基。
参考文献:
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关键词:公路工程;施工;软土地基;措施
中图分类号:X734文献标识码: A
前言
软土通常指的是沉积在水下的饱和粘性土,在我国的山间盆地或沿海的内陆平原地区都有广泛分布。软土具有天然含水量高、孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、强度低等工程特性。随着我国经济社会的高速发展,公路建设方面也取得了一系列巨大的成就。由于公路的设计等级不断提高,对公路路况指标的要求也相应提高了,在施工过程中,公路路基穿过软土地域的情况也是不可避免的。在实际道路施工或者建筑物建造中,都要对公路软土地基要进行科学、妥当的处理,处理好软地基对提高工程进度、保证工程质量以及工程造价方面都有重要影响。
一、软土地基的危害及处理目的
1、处理软土地基的目的
在修建公路时,碰上软土地基段,一定要本着科学的态度对不符合承载力要求的路段进行处理,从而保证整个公路工程的质量。由于各路段的地质特性不同,路基的原始高度也存在差异,因此,对软土地基进行处理时,采用的方法和技术也要有所区分。通过使用换填、夯实、排水、挤密、胶结等办法对地基进行处理后,地基的工程特性得到一定程度的改善,最终实现理想的效果。具体目标有:1)提高了地基的抗剪强度;2)降低了地基的压缩性;3)改善了地基的渗透性。
2、软土地基的危害
软土的天然特性对软土路基来说,主要会产生以下两方面的危害:1)软土地基的强度较低,稳定性也比较差,一旦路堤或者路面实际荷载超过软土地基的抗剪强度承受范围,软土地基就会发生部分或者整体剪切破坏,导致路堤出现塌方或者桥台被破坏的现象;2)软土地基的流变性明显。当路面或者外部荷载过大,软体地基就会因为承受巨大的压力而发生沉降变形,道路的使用就会受到影响。特别是发生的沉降不均匀或者面积过大时,道路就会因受到破坏发生开裂,导致整体地基失衡,失去稳定性,从而出现桥头跳车、路面沉陷等危害,影响到整个路段的使用。
二、常用软土地基处理技术
1、强夯法。
强夯法也称为动力固结法或者是动力压实法。这种方法主要是将重锤提高到一定高度后让其自由落下,反复重复该动作实现对地基的夯实,从而使地基的强度不断的提高,并且使顶级的压缩性得到有效的降低。一般情况下,强夯法简单的运用于对砂石和碎石的地基处理,现在也广泛运用于施工过程中对施工方法和排水条件的改善,并且逐渐运用到细粒土地基处理中。强夯法的操作方法简单,而且具有较好的加固效果,同时具有适用土类广、设备简单、操作简便、节省劳力以及节约材料等优点,并且在当前的施工中得到了广泛的运用。我国在20 世纪70 年代后期开始引入此项技术,并且在南方较多地区获得了成功的应用,取得了很好的效果,进而在全国普遍的推广应用,尤其是在我国东部沿海地区的应用,取得了很好的经济效益和社会效益。当然,强夯法也并不是在任何情况下都适用,其也有着一定的使用范围和特殊使用要求。从国内外实践经验可以看出,使用强夯法对软土地基处理时,主要就是对软土地基的涂层特性以及含水量问题有一定的限制。从土质情况来分析,强夯法除了对一些较厚的淤泥不适用之外,对于普通的软土地基都有着较好的夯实效果。另外需要注意的是,强夯法对软土地基进行处理时,加固的效果与地基的渗透性有着直接的关系,所以在必要的条件下应当创造一个排水通道。
2、表层处理法。
表层排水法是在路基填筑前,在地面开挖沟,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,确保施工机械能够运作于施工平台。为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用,常用透水性良好的砂砾回填。
3、砂垫层法。
砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6~1.0 m 的砂垫层作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。
4、抛石挤淤法。
即在路基底部抛投一定数量的片石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便。主要适用于常年积水的洼地,排水困难,泥炭呈流动状态,厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉底的泥沼或厚度为3~4 m 的软土。
三、软土地基处理把握的原则及标准
1、软土地基处理中应把握的原则
一般情况下,对软土地基的处理,一般本着堆载预压自然沉降的基本原则开展,达到稳定路基的目的。例如,当填筑路堤的高度大于临界高度时,如果工期允许,应首先考虑运用堆载预压的办法进行处理,这种方法既简单又经济实用。使路基在自然沉降中实现稳定,不主张立即采用深层处理的办法。
然而,就我国的实际情况来看,由于政府实行拉动内需的政策,公路建设的速度加快,从立项审批到投入建设需要的时间较短,运用自然沉降使软土路基稳定的办法是很难行得通的。在时间紧、工期要求短的现实情况下,对于处在高位路段的软土地基要特别处理,运用多种方法多管齐下。当路堤填筑高度小于临界高度时,路堤荷载水平不高,地基的总沉降量偏低,只需一点时间,就能达到稳定的状态,所以,在施工时间有限。工期比较紧迫的情况下,这种情况可以不做处理,采用自然沉降的办法,实现路基稳定。2、软土地基处理标准
公路的建设质量是保证公路安全、有效运行的关键所在公路地基一定要保持足够的强度,同时,公路路基的沉降变形情况要得到严格的控制,一定要将路基的沉降值控制在可以承受的范围内。在高速公路建设中,对软土地基进行处理后,路堤路基施工后的沉降值不能超过30cm,而桥台台尾路堤过渡段施工后的沉降量则不能超过10cm。在项目预算设计中一定要特别考虑软土地基地段施工费用,工程总投资的两成以上要用于软土地段的地基加固工作。
四、不同施工阶段中软土地基的处理方案
1、投资决策阶段中软土地基的处理
在公路施工软土地基处理方案质量提升的过程中,影响最为显著的就是公路施工中软土地基处理投资阶段的项目管理,所谓的公路施工中软土地基处理方案投资阶段就是指决定和选择投资行为方案的整个过程,在进行公路施工软土地基处理方案书编制阶段中,我们通常都认为这是一个进行投资机会研究的重要阶段,主要工作就是要对公路施工软土地基地点、公路施工地区、选用设备、生产布置以及生产工艺、公路施工软土地基项目的标准等来进行确定。而可行性的研究阶段已经分为了详细可行性研究阶段和初步可行性研究阶段这两个阶段,这两个部分主要是对公路施工中软土地基处理方案拟建的技术、效益以及市场进行分析和研究,公路施工企业要委托设计单位以及勘察设计单位来进行项目可行性研究报告的编制,笔者认为,对于公路施工的估算并不是估算的越低就越好,公路施工估算需要我们根据十分可靠的数据资料,并且要采用一种科学的方法来进行细致合理的计算,只有这样,得出来的公路施工软土地基处理方案才是可靠、合理的。
2、项目设计阶段中软土地基的处理
公路施工软土地基处理方案的设计阶段中,最为关键的阶段就是初步设计阶段,同样也是整个公路施工中软土地基处理方案构思基本形成的一个阶段,只有加强重视,才能提高施工方案的科学性、合理性、可操作性,保证工程效率与工程质量。公路施工中软土地基处理方案设计阶段工作主要的方法包括:推广标准设计以及采用优秀的公路施工中软土地基处理方案标准;应用公路施工中软土地基处理方案方法和原理来进行设计目标关系的协调工作;通过应用技术经济来分析和确定公路施工中软土地基处理方案的影响因素,进而提出控制和降低公路施工成本的措施;通过完善技术方法和技术手段来优化设计等等。
3、项目实施阶段中软土地基的处理
对公路施工软土地基处理方案的实施阶段进行管理已经成为了实现软土地基处理方案价值最为主要和关键的阶段,只有提出合理化的处理方案,才能有针对性地解决施工中遇到的各种问题,不管是任何一方提出任何变更,都要求出示说明变更原因的书面报告,提供影响公路施工中软土地基处理方案的说明书以及增减工程量的计算书等等。在公路施工软土地基处理方案的实施阶段中,进行软土地基处理方案编制和管理这一个任务要求我们要对软土地基处理方案进行控制,对公路施工中软土地基处理方案的变更进行控制,也要求我们必须有效挖掘公路施工过程中能够节约的潜力,并且要将费用的索赔处理好,以便能够真正的做好公路施工中软土地基处理方案的实施工作。公路施工中软土地基处理方案最为主要的特点就是公路施工中软土地基处理方案自身和工程建设整个过程的动态控制都是具有层次性,并且都是和进度控制、质量控制以及合同控制相互联系的,从而形成了公路施工中软土地基处理方案实施的整体。
五、结语
综上所述,公路施工工程一直都在我国国民经济发展过程中起到了十分重要的作用,并且拥有十分重要的地位,保证公路施工质量要求我们必须要保证软土地基质量,当软土地基出现质量问题时就要求我们对其进行处理,要求我们首先要拟建一个软土地基处理方案,以提高工作效率。文章主要从投资决策阶段中公路施工中软土地基处理方案、项目设计阶段中公路施工中软土地基处理方案以及项目实施阶段中公路施工中软土地基处理方案这三个方面对公路施工中的软土地基处理方案进行了分析和探讨,可为相关工作者提供参考。
参考文献:
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关键词:水利工程;泵房基础工程;施工方案
在水利工程建设中,泵站肩负着一定区域内灌溉、防洪、除涝以及供水、调水的工作,在城市给水、排水和农田灌溉以及跨流域调水等工作当中起到合理调度与管理水资源的重要作用,可见,作为泵站施工主体的泵房施工在整个水利工程建设中的重要性。下面就泵房基础工程施工方案的健全展开进一步讨论。
一、水利工程建设中泵房基础工程施工概述
作为泵站施工的主体,泵房施工时,地基和基础工程的施工程序通常会按照下列程序开展:一是对道路和场地进行修筑和平整;二是将施工平面和高程控制网点设置出来,并进行测量放样工作;三是布设用于排水和降低地下水位的设施;四是开挖基坑,并将挖出的土石料按照设计要求进行堆放和利用;五是若遇到需要进行必要处理的松软土和湿陷性黄土、膨胀土这类地基,则要严格按照设计要求进行认真处理。在泵房基础工程施工过程中会对质量造成影响的因素有气候、材料、人员、设备、技术、环境等多个方面,而这些内容都要在施工方案当中有所考虑和体现。可见施工方案是否健全、完善直接影响着整个泵房,甚至是泵站与整个工程的建设质量。
二、健全水利工程建设中泵房基础工程施工方案的具体措施
(一)基础工程施工与地基施工的协调
1.施工程序在水利工程泵房基础工程的实际施工当中,考虑到实际作业需要,往往需要按照施工规范协调好地基与基础工程这两者间的施工程序,具体施工程序如上文所述,先是对道路进行修筑、平整施工场地,然后着手施工平面的设置工作,同时开展高程控制网点工作与放样测量作业。在此基础上开始布设用于降低地下水位与排水的设施、开挖基坑、处理特殊地基等。2.施工排水系统泵站施工的前提是要具备干地施工条件,以保证施工过程中排水性的良好,将地基的承载能力提升上来,起到有效保护地基的作用,并在减少开挖工程量的同时,使岩基与建筑物基础二者有更为良好的结合。一旦施工排水问题处理不好,既会增加施工难度,又会对施工质量造成不利影响,给工程的运行管理留下问题隐患。施工排水同地基地质与开挖的程序、深度和外水位高度、地下水位高度、施工季节等都关联紧密[1]。在泵房基础工程施工中规划与设置泵站施工区排水系统时应将施工地地形、地质条件与水文、气象以及排水量大小等因素综合在一起考虑,同时,还要注意其与场外排水系统的协调性与适应性;基坑要设置有截水沟;渠系上提水泵站建设中主要需要考虑的问题是地下水排除。基坑的排水主要分为两种,一种是初期排水,一种是经常性的排水,初期排水时排水量的构成有基坑或围堰范围内积水量与可能降水量以及抽水过程中围堰与地下渗水量等,需要通过一定计算才能将其确定下来[2]。在经常性排水工作开展中,要分别对渗流量与施工弃水量以及排水时的降水量进行计算,同时,降水量不能与施工弃水量叠加在一起;设备的选定需要将最大抽水强度确定下来,而最大抽水强度则要根据施工弃水量和降水量中数值较大者与渗流量相加之和来确定。此外,基坑的排水或降水要以工程实际地质情况和水文地质状况为依据选用不同的排水方法,如集水坑、井点法等,其中集水坑排水、降水的方法适用于无承压水地层,井点排水、降水的方法适用于砂、砂性土以及砂卵石这类有压承水地层。
(二)基坑开挖及相关问题的协调
1.基坑开挖在开挖基坑的时候,开挖断面必须同设计要求和施工要求以及基坑边坡稳定性要求相符合,在此基础上还要以实际土质与气候情况以及施工情况为准在基坑底部留有保护层,厚度为0.1m-0.3m为宜,等到基础施工之前再将其分块,依次挖除掉。同时,基础底面部分不可超挖,也不可欠挖,当有局部位置出现超挖现象时可使用混凝土进行填筑;当基坑开挖过程中有异常现象或意外状况出现时要及时处理。另外,当气温低于0℃时,挖除基础保护层之后还要立即进行必要的防冻处理[3]。2.地基处理在泵房基础工程建设当中为使工程对于强度和抗渗性、整体性能以及耐久性等方面的要求得到满足,应对地基进行一定处理,以改善地基性能,且不同地基要以工程实际状况为依据采取不同的处理办法。常用于处理软土地基的方法有换土夯实法和砂井预压法、振动水冲法、高压喷射灌浆法以及混凝土灌注桩法与强夯法等。其中若地基的软弱层并没有很厚,既可将其全部挖除,然后用黏土、砂土、砂壤土等进行回填,并做夯实处理,又可使用配置有缓冲装置与自动脱钩器与夯锤等部件的履带式起重机进行强夯处理。此外,当岩基与工程要求不相符合时,适宜采用的处理方法有回填混凝土、灌浆等。
(三)施工质量的控制
首先,做好地质勘察与设计工作。在确立项目的初期,一定要做好地质勘察工作,对地质层单位面积对力的承受强度进行估算,进而将整个水利工程的总吨位计算出来,为泵房基础工程的施工建设提供有力参考依据[4]。同时,泵房设计也是影响基础工程施工质量与成本、工期、效益的主要因素,要注重设计人员的培训与筛选,在材料运用和施工结构图、能源结构以及节能这些方面要从经济和质量两个方面入手进行综合设计,力求在施工质量得到保证的基础上实现经济效益的最大化。其次,在施工现场实行领导责任制。具体来说就是将质量责任逐级落实到具体人员身上,同时,加大监督检查力度。需要提出的是,多人管理的制度很容易出现互相推诿责任、管理混乱的现象,既不利于团队建设,又不利于施工现场的管理。所以,在泵房基础工程施工中要采取将责任落实到个人的施工管理制度,在领导模式上要指定专门、唯一的负责人员进行统一管理,以及方案的统一策划与实施,助推施工队伍的团队建设以及施工人员专业性与责任意识的提升,给施工质量管理制度的落实提供基本管理保障。最后,贯彻落实施工质量责任制。只实行领导责任制度并不能使泵房基础工程施工质量管理的顺利开展得到有效保障,因此,为进一步降低管理难度,确保工程能够如期、保质保量的完成,还要重视个人的作用。所以,在认识到个人在岗位中作用的基础上,要进一步将个人在施工当中的职责与权利、任务明确下来,并不断强化个人对企业的归属感、对工程施工的参与感与责任感、使命感,通过责任制度创建一个人人参与、人人负责、人人监督和人人奉献的施工质量管理机制。同时,还要在岗前、岗中和岗后分别针对质量问题采取培训、严查、审核三种管理方式,以保证每个环节能够有效衔接,实现逐层管理与考核。
三、结束语
泵房施工是泵站施工的主体部分,泵站施工又是整个水利工程建设中实现水资源调度、管理的关键环节,为此,在水利工程建设中要加强对泵房基础工程施工的重视,尤其是施工方案的制定和健全,统筹兼顾质量、效率和效益的基础上协调好各方面、各环节间关系。
参考文献
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关键词:软土地基;道路桥梁工程;施工处理
一、道路桥梁工程中软土地基的处理原则
道路桥梁工程中软土地基主要指的是高压缩量、低强度的软弱土层,这种土层中含有大量的有机化合物质,一般由松散泥沙、粉土、粘土、泥炭、松软土、有机质土等物质构成,多具有颗粒细、空隙大、含量多等特点。由于软土地基的自身特点,直接导致了整体道路桥梁建设中的质量问题,影响道路桥梁的承载力和稳定性,造成了一定的安全隐患。加强道路桥梁工程中软土地基的处理措施十分重要。同时,在实际的道路桥梁工程建设时,应注意遵循因地制宜、区别对待的处理原则。这主要是因为道路桥梁工程建设时,每种软土地基的性质区别性较大,每个地方的相应土层和土质又有极大的差异性,直接产生了软土地基的处理方式的大大不同,因此,软土地基的处理常常具有不可预见性。针对这种原因,就需要在实际的工程施工中,充分了解地质条件和地形因素,将每种地形都作出良好的软土分析,不同土质不同对待,真正做到因地制宜、区别对待的处理原则,保质保量地完成施工任务。
二、软土地基常见问题及处理前的准备措施
1.常见问题分析
软土地基在施工过程中经常出现诸多问题,这极大地影响了整体的施工建设。其中出现的问题主要分为以下几种:①软土地基确定不准确。工程队伍在道路桥梁施工建设前,要经过严格的地形勘探,对于每段地段都要详细、全面地分析,以保证建设时的完善、准确、到位。而一些工程常常为了省时省力,相应简化了全面勘探的步骤和程序,致使一些地段的软土地基的处理没得到充分地重视,影响后期的建设工程的质量。②部分工程施工队伍在明知是软土地基的基础上,仍然忽视软土地基的处理问题,造成了道路桥梁路堤失稳的局面。③某些工程队伍对软体地基的问题给予相应重视和处理,但是因为处理方法和处理措施不切实际或处理的步骤操作有误也会影响整体工程的施工质量。例如:填土速度过快,对土层的辗压不实;建筑堆料的摆放不当;没有严格遵守规定程序进行分层填筑。④硬壳层的处理不当,致使发生扰动和破坏,使整体的路堤产生摇晃,失去稳定性。
2.准备工作
软土地基的准备工作首先要遵循一定的规律和机理,确定基本的适用范围,充分调查当地的地质情况,做到理论联系实际,符合实际的要求,制定完善的施工方案才能真正进行施工。准备工作主要分为以下几个环节:①严格进行地质勘探工作,根据实际情况,做出调查报告,尽可能得搜集所有关于建设工程的地质资料。其中包括:水文地质、工程地质以及地基基础等。②依据基本的调查报告以及搜集的地质资料大致总结和规划出几种参考方案,结合实际建设目的和建设需求,选取适合的建设工程方案。③对于所选取的几种建设工程方案,反复对比,总结优缺点,并充分结合后期工程施工中所需要的材料、设备、机械环境、施工条件、工期长度等影响因素,进行全面的衡量与考虑,最终确定一项具体的施工设计方案。如仍不能选出合适的方案,可适当将几种设计方案的优点进行综合,做好组合优化处理。④方案确定后,可选择一处或几处具有代表性或典型性的软土地基地段,进行施工前的试施工,以检验方案的合理性与适应性。在试施工中,如出现与实际方案不符合的地方,可作出相应的调整,以保证在实际施工中顺利进行。
三、软土地基施工处理措施选择
1. 换填法
换填法主要是指将原本的软土地基的土层换成具有承载力好、透水性丰富的土层,改变原先土层的构造,优化土层的分布区域,巩固土层的稳定性。其中换填的土层可选用灰土、水泥土、粗砂以及砂壤土等。换填法主要适合软土层土质较薄的地段。对于土质较深的地段实施这种方法反而会增加经济成本,影响整体经济效益。另外,在实施换填法时要减少对土层的深挖,保证回填土的夯实处理,提高承载力,确保工程质量。
2.抛石挤淤法
抛石挤淤法主要是指运用片石的抛投,使淤泥挤出整体的路基范围,再片石上方铺至一层厚厚的沙层,进行回填土填埋。在实际的施工中要注意,抛投片石应严格遵照基本的设计要求进行施工。如果出现平坦的软土层时,要将路堤中心依据等腰三角形的形状进行填塞,直到填满两侧的所有面位置,促使软土和淤泥从两侧位置被挤出。如果软土土坡的坡度高于1:10时,要按照从高向低的方向进行抛投,且在低位置的一面多进行抛投片石。当片石出现在软土土层的表面或是水面以上的位置,适当利用小型的石块进行填塞,运用压路机压实。这种方法主要适合土层较厚的区域。
3.排水固结法
排水固结法主要是指利用在地基底层中安置排水系统的方法,将土层底部高含水量土层所渗出的水流归结到统一的排水系统中进行集中排水,以提高土层的稳定性,降低土层的沉降。其中排水系统分为加压装置和排水装置两部分。依据排水的要求又分为塑料排水带排水和砂井排水两类。塑料排水带排水主要具有施工工期短、施工速度快、滤水性优良、排水效果好、排水通畅的优势。同时,塑料排水带排水还因造价低、质量好的特点受到了各工程的广泛应用。但是在应用时,塑料带排水还存在一定弊端。诸如:塑料材料易老化;透水膜易损坏;插板易扭曲等。所以在具体施工中,要严格按照施工要求进行施工,保证塑料排水带的搭接方法正确,且搭接长度低于200mm。
4.强夯法
强夯法主要应用于粉土、黄土、沙土、杂填土、素填土、低饱和粘土的软土地基。因此,强夯法的使用范围要限于对土质、土层的多方面考虑基础上。例如:饱和度高的土层就不适合强夯法的应用,但是如果在饱和度高的土质上增加适量的砂土层就可以进行应用。同时强夯法具有费用使用低、设备简单、施工周期短的特点,是近几年处理软土地基的常用方式。
5.超载预压法
超载预压法主要是指确定超载比和预压时间的关系,将其与施工范围内的土质和土性特点联系起来,使之共同产生超载预压的结果,增加土层的固结,强化土层的固结度,降低土层的沉降几率,有利于土层的稳定性。适当的固结时间可有助超载预压的实施效果。但是时间过长,则对预压效果影响不大。
6.灌浆法
灌浆法是依据现代的电化学原理,运用高压旋喷法、粉喷法等措施使用浆液改变软土地基的土层结构和土层性质,达到最终优化土层的目的。其中浆液既可以选用水泥砂浆和水泥浆,也可以选用硅酸盐等化学物质。在粉喷法的应用上要注意处理钻机的位置,保持钻机位置与实际图纸设计上相一致,桩的孔位偏差低于50mm,垂直偏差也要低于1.5%。根据具体的实施要求和实施情况,确定喷粉的具体时间和水泥的使用量、粉喷桩长度等,并详细进行记录。
四、道路桥梁工程中的软土地基施工处理措施
1.软土地基表层处理
软土地基的表层处理措施具有投资少、工艺简单等特点。其中广泛应用的为挖除换填法、爆炸排淤法、设置垫层法以及排石挤淤法。其方法与软土地基的处理方法相类似,主要注意的是针对高水位地段的处理方式,要加强排水管和排水系统的建设,增强地基的夯实度,提高整体的承载能力。
2.软土地基加固
我国普遍应用的软土地基加固方法主要有深层石灰搅拌桩加固技艺、化学加固施工方法、垫砂层加固处理措施、高压旋喷桩加固处理工艺以及粉喷桩加固法。这些地基加固法都是从软土地基的处理方法延伸而来的,根据不同的地理特征和水文条件,选取与软土地基处理方法相适应的加固方式,以保证施工建设的整体性和系统性。